CN204252868U - 新型齿轮齿条修井装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及石油修井装备领域，特别涉及一种新型齿轮齿条修井装置。修井装置由井架模块、齿条模块、动力头模块组成；井架模块主要为H钢和方钢组成的桁架结构，井架为对开口型；齿条模块主要由齿条板及中间的加强柱组成，齿条板中间有开口槽，加强柱在开口槽内安装；动力头模块主要由液压马达、减速器、小齿轮、动力头、盘刹等组成，升降马达驱动减速器末端的小齿轮和齿条啮合以实现升降，旋转马达驱动动力头实现管柱旋转，马达与减速器之间安装盘刹，用于控制升降和旋转的驻停。本实用新型解决了修井机结构复杂，整机重量较大，维护保养麻烦，井架向井口需倾斜一角度且要安装绷绳，工人操作复杂且劳动量大的问题。

Description

新型齿轮齿条修井装置

技术领域：

本实用新型涉及石油修井装备领域，特别涉及一种修井机起下和旋转作业的新型齿轮齿条修井装置。

背景技术：

目前我国多数油田已经进入开发中后期，修井任务越发艰巨，目前修井机的起下操作是通过钢丝绳，钢丝绳缠绕在绞车上，随着绞车的旋转，钢丝绳绕过天车与游动滑车连接，通过滑轮组带动大钩完成管柱的起下作业，存在着结构复杂，耗能高，拆装运移效率低，需要定期对钢丝绳检查和更换，成本高等缺点；旋转作业的动力由柴油机通过液力传动箱、分动箱、角传动箱、转盘传动箱、链条箱等结构，由传动轴、链条或齿轮等将动力传到转盘，带动管柱进行旋转，此方式存在传动系统结构、工序复杂，自动化程度低，劳动强度大，需要人员多，作业危险性大等缺陷。因此开发一款结构简单，性能可靠，工作效率高，拆装方便，利于移运，维护方便，成本低的新型齿轮齿条修井装置显得尤为重要。

发明内容：

为了解决现有修井机结构复杂，组件较多，整机重量较大，占地面积大，维护保养麻烦，井架向井口需倾斜一角度且要安装绷绳，工人操作复杂且劳动量大，同时存在的安全隐患的问题，本实用新型提出一种新型齿轮齿条修井装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的方案是：该齿轮齿条修井装置安装在 汽车底盘上，由井架模块、齿条模块、动力头模块组成；所述井架模块主要为焊接桁架结构，井架为对开口型，由方钢组成的桁架结构，顶板连接两侧井架及齿条板，桁架上安装块与齿条板固连，H钢上耳环和液压缸连接，井架直立对中井口，底部方钢板有圆形开口，其下安装三角形支架与底盘连接。主支撑由四根，左右各两根平行布置的H钢组成，左右侧两根H钢相互之间由方钢组成桁架结构；井架顶部安装一块平板用于左右侧井架的连接并和齿条顶部焊接，井架桁架结构上有安装块用于和齿条的连接，井架中下部安装两个耳环用于和起升液压缸连接，完成井架的直立；井架底部安装方钢板，四根H钢安装在方钢板上，管柱由方钢板上的开口通过；方钢板下部安装三角形支架，支架末端的井架翻转耳环用于和汽车底盘的连接；所述齿条模块主要由齿条板及中间的加强柱组成；齿条板两侧有用于和小齿轮啮合的齿，齿条板上与小齿轮啮合的齿采用合金钢经热处理制造，采用直齿啮合，齿条板上有开口槽，其上有加强柱固连，齿条板在与小齿轮啮合的同时起导向作用；所述动力头模块主要由机架、中间板、下底板、液压马达、减速器、小齿轮、动力头、盘刹等组成，升降马达安装在减速器上，减速器安装在中间板上，减速器末端安装的小齿轮和齿条啮合以实现升降；旋转马达安装在减速器上，通过减速器与动力头连接，用于动力头的旋转；液压马达选用斜轴式轴向柱塞变量马达，减速器选用摆线针轮减速器，在马达和减速器之间安装盘刹控制升降和旋转的驻停，减速器末端的小齿轮和齿条啮合，机架随动力头一起升降。

本实用新型的有益效果是：新型齿轮齿条修井装置安装在汽车底盘上快速移运；省去了绞车、游吊系统、天车、钢丝绳等，传动效率比常规修井机的效率高；没有钢丝绳等易损件的消耗，不存在其他一些常常引起事故的组件，修井的安全性能得到提高；井架为对开口结构，操作安装空间大且减轻了修井 机总重量和拆卸、运输和安装工作量，所需占地面积比较小；井架直立对中井口，无需倾斜，载荷点与井架体中心吻合并且方向一致，有更好的稳定性；井架经液压缸起升后，省去了井架角度调节和固定绷绳的时间，安装效率高，操控方便；所含的零件较少，没有需要经常更换的复杂零件，能实现更长的工作寿命，维护更容易且成本更低；提升装置通过动力头与管柱直接连接，可以提供向上和向下的力,当向管柱施加向下的动力时,可以进行侧钻井等，达到一机两用的效果。

附图说明：

图1是本实用新型齿轮齿条修井装置整体轴测视图；

图2是本实用新型齿轮齿条修井装置左视结构示意图；

图3是本实用新型齿轮齿条修井装置井架齿条结构示意图；

图4是本实用新型齿轮齿条修井装置动力头模块结构示意图；

图5是本实用新型齿轮齿条修井装置齿条动力头结构示意图；

图6是图5不同视角图；

图7是齿条动力头结构局部放大图。

在图中，1.井架模块，2.动力头模块，3.齿条模块，4.井架顶板，5.H钢6.安装块，7.方钢，8.齿条板，9.耳环，10.加强柱，11.方钢板，12.三角形支架，13.井架翻转耳环，14.机架，15.升降减速器，16.下底板，17.升降液压马达，18.动力头，19.盘刹，20.旋转液压马达，21.旋转减速器，22.小齿轮，23.中间板。

具体实施方式：

如图1、图2所示，新型齿轮齿条修井装置由井架模块1、动力头模块2、 齿条模块3等组成；如图3所示，所述井架模块1主要由井架顶板4、四根对称平行放置的H钢5、若干安装块6、交错布置的方钢7、两个耳环9、底部方钢板11、三角形支架12、两个井架翻转耳环13等构成，井架顶板4安装在井架最上端，用以连接左右侧井架并和齿条板8顶部焊接；四根长H钢5安装在底部方钢板11四周的角上，作为主支撑结构，左右两侧各两根H钢5之间有方钢7连接组成桁架结构，两个H钢5之间安装有若干安装块6，用于和齿条板8的连接固定；耳环9安装在井架后部的两根H钢5上，用于和推动井架起立的液压缸连接；底部方钢板11上开有圆形缺口，用于管柱的通过，方钢板11下部安装三角形支架12，支架末端的井架翻转耳环13用于和汽车底盘的连接；如图4、图7所示，所述动力头模块2主要由机架14、升降减速器15、下底板16、升降液压马达17、动力头18、盘刹19、旋转液压马达20、旋转减速器21、小齿轮22、中间板23等组成，四个升降液压马达17安装在升降减速器15上，四个升降减速器15安装在中间板23上，四个升降减速器15末端安装的四个小齿轮22和齿条板8上的齿啮合以实现升降；两个旋转液压马达20安装在两个旋转减速器21顶部，旋转动力通过旋转减速器21与动力头18连接，用于动力头18的旋转；在液压马达与减速器之间安装盘刹19，用于控制升降和旋转的驻停；四个升降液压马达17布置在机架14四周，动力头18及两个旋转液压马达20布置在机架14中央位置，整个动力头模块2通过齿条模块3安装在井架模块1上；如图5、图6所示，所述齿条模块3主要由齿条板8及中间的加强柱10组成，齿条板8两侧有用于和小齿轮22啮合的齿，中间有开口槽，加强柱10在开口槽内安装，齿条模块3安装在井架模块1的底部方钢板11上。

本实用新型的具体工作过程为：如图1所示，升降功能：当车载式修井机到达修井现场对中井口后，通过耳环9连接的液压缸将井架模块1推至直立位 置，液压油通过液压泵加压后对升降液压马达17提供动力，升降液压马达17通过升降减速器15带动小齿轮22沿着竖直放置的齿条板8进行上下运动，以完成提升下放功能；旋转功能：高压油通过旋转液压马达20经旋转减速器21后驱动管柱旋转，进而实现旋转功能。所述升降和旋转作业可以同时进行。

以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或者等同替换以达到相同的技术效果，只要满足使用需要都在本实用新型请求保护的技术方案的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种新型齿轮齿条修井装置，其特征在于：由井架模块、齿条模块、动力头模块组成；所述井架模块主要为焊接桁架结构，井架为对开口型，主支撑由四根H钢组成，左右侧两根H钢相互之间由方钢组成桁架结构；井架顶部安装一块平板用于左右侧井架的连接并和齿条顶部焊接，井架桁架结构上有安装块用于和齿条的连接，井架中下部安装两个耳环用于和起升液压缸连接，完成井架的直立；井架底部安装方钢板，四根H钢安装在方钢板四周，方钢板上开有圆形缺口，用于管柱的通过；方钢板下部安装三角形支架，支架末端的井架翻转耳环用于和汽车底盘的连接；所述齿条模块主要由齿条板及中间的加强柱组成；齿条板两侧有用于和小齿轮啮合的齿，中间有开口槽，加强柱在开口槽内安装；所述动力头模块主要由机架、中间板、下底板、液压马达、减速器、小齿轮、动力头、盘刹等组成，升降马达安装在减速器上，减速器安装在中间板上，减速器末端安装的小齿轮和齿条啮合以实现升降；旋转马达安装在减速器上，通过减速器与动力头连接，用于动力头的旋转。

2.根据权利要求1所述的一种新型齿轮齿条修井装置，其特征在于：井架为对开口型，由方钢组成的桁架结构，顶板连接两侧井架及齿条板，桁架上安装块与齿条板固连，H钢上耳环和液压缸连接，井架直立对中井口，底部方钢板有圆形开口，其下安装三角形支架与底盘连接。

3.根据权利要求1所述的一种新型齿轮齿条修井装置，其特征在于：齿条板上与小齿轮啮合的齿采用合金钢经热处理制造，采用直齿啮合，齿条板上有开口槽，其上有加强柱固连，齿条板在与小齿轮啮合的同时起导向作用。

4.根据权利要求1所述的一种新型齿轮齿条修井装置，其特征在于：液压马达选用斜轴式轴向柱塞变量马达，减速器选用摆线针轮减速器，在马达和减 速器之间安装盘刹控制升降和旋转的驻停，减速器末端的小齿轮和齿条啮合，机架随动力头一起升降。